JP2005067737A - Sample container and method of sealing the same - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は広く容器に関する。より詳細には、この発明は遠心分離機等の遠心機のサンプル容器に関する。 The present invention relates generally to containers. More particularly, the present invention relates to a centrifuge sample container such as a centrifuge.
遠心機のローターは比較的大きく重い部品であり、その中の液体サンプルが遠心力場にさらされるようになっている。液体サンプルは、スウィングバケット式ローター、垂直ローターあるいは固定角ローター等で用いる容器内に入れられる。その液体サンプルには、しばしば、それが容器から漏出することによって、遠心機の使用者の健康や安全を脅かすような生物学的に危険な物質が含まれることがある。 The rotor of the centrifuge is a relatively large and heavy part that allows the liquid sample therein to be exposed to a centrifugal field. The liquid sample is placed in a container used in a swinging bucket rotor, vertical rotor, fixed angle rotor or the like. The liquid sample often contains biologically dangerous substances that can endanger the health and safety of the centrifuge user by leaking out of the container.
一般的に知られている従来の遠心機の容器は、研究所等で使用されるシンプルな洗浄瓶から派生した製造・加工上の理由を第1に考えたデザイン(形状)となっており、特に遠心力に耐えるようにデザインされてはいない。そのため、このような容器では、処理された沈殿物等の除去を困難とする、容器の「首」や小さく絞られた容器の「口」を支持するために別々の構造を必要としている。 Conventional centrifuge containers that are generally known have a design (shape) that primarily considers manufacturing and processing reasons derived from simple washing bottles used in laboratories, etc. It is not specifically designed to withstand centrifugal forces. Therefore, such a container requires a separate structure to support the “neck” of the container and the “mouth” of the small squeezed container, which makes it difficult to remove the treated precipitates and the like.
容器からの液体の漏出や噴き出しを防止する手段として、容器とそのカバーとの接合部のシールを確保すべく、Oリングシールが主に用いられている。このOリングシールは、通常、容器の開口端に位置する円周方向に延びる溝に配設されている。この溝の位置がOリングを取扱いによる損傷の危険にさらし、また、容器からの液体の漏出の一因にもなっている。 An O-ring seal is mainly used as a means for preventing leakage and ejection of liquid from the container in order to ensure a seal at the joint between the container and its cover. This O-ring seal is usually disposed in a circumferentially extending groove located at the open end of the container. The location of this groove exposes the risk of damage to the O-ring and also contributes to liquid leakage from the container.
さらに、従来の遠心機の容器のクロージャー(閉鎖部材)では、その閉鎖の際におけるトルクに依存して変化し易い「クラッシュ(押し潰す)」Oリングシールが用いられている。そして、このような変化が容器からの漏出にかなり影響を与えているのである。 Furthermore, the closure (closure member) of a conventional centrifuge container uses a “crushing” O-ring seal that is easily changed depending on the torque at the time of closing. And such changes have a significant effect on leakage from the container.
上述したことを考慮すれば、容器からの漏出を低減させるとともに利用し易く構成された遠心機の容器内にサンプルを保持する方法及び装置を提供することは有利であると考えられる。 In view of the foregoing, it would be advantageous to provide a method and apparatus for holding a sample in a centrifuge container that is configured to be easy to use while reducing leakage from the container.
上述したような必要性は、この発明によって大いに満たされるものであり、この発明の一つの態様においては次のような装置が提供される。すなわち、そのいくつかの実施形態においては、液体の漏出を低減させるとともに利用し易く構成された遠心機の容器内にサンプルを保持する方法及び装置である。 The need as described above is greatly satisfied by the present invention. In one embodiment of the present invention, the following apparatus is provided. That is, in some of its embodiments, a method and apparatus for holding a sample in a centrifuge container that is configured to reduce liquid leakage and be easy to use.
この発明の一態様では、不要な全ての保持接触面、ひいてはそれらに関連する寸法公差を排除することによって、特にシール領域におけるひずみ等を最小化するように設計された遠心機のサンプルジャー及びクロージャーが提供される。これは、サンプルジャーが全長にわたって一つの直径を有するシリンダ状に形成され、ロータキャビティによって十分に保持されることによって達成される。また、サンプルジャーのクロージャーが、従来品におけるように小さく絞られた部分の外側でよりはむしろ、容器の内側で適合することを必要とする。 In one aspect of the present invention, centrifuge sample jars and closures are designed to minimize distortions and the like, particularly in the seal area, by eliminating all unnecessary holding contact surfaces, and thus their associated dimensional tolerances. Is provided. This is achieved by the sample jar being formed into a cylinder having a single diameter over its entire length and being sufficiently retained by the rotor cavity. It also requires that the sample jar closure fit inside the container rather than outside the small squeezed portion as in the prior art.
この発明の別の態様では、シンプルなOリングピストンシールがシール要素として用いられ、このOリングピストンシールは、空隙空間を最小限にするOリング溝と、できるだけ大きな外径と、を有している。このようにする理由は、Oリングに作用する動作中の遠心力は、Oリング溝のデザイン(形状)、公差、隙間及び回転軸から最も離れた場所でのひずみ等によって生じる、あらゆる空隙空間にOリングを入り込ませてしまう可能性があるからである。空隙空間は遠心力によってその外側が満たされることになるため、Oリングの断面積は内側が減少することになる。従来のデザインにおいては、容器の「首」の径がより小さくなっているため、Oリングの内側においても流体圧力を受けてしまうこととなり、該内側からの漏出のおそれが生じる。この発明のデザインにおいては、断面積が減少させられるOリングの内側部分は流体圧力を受けることがない。なお、サンプルジャーの容量を、要求される流体容量を超える余裕のあるものとすることで、このような効果を得ることができる。 In another aspect of the invention, a simple O-ring piston seal is used as the sealing element, which O-ring piston seal has an O-ring groove that minimizes void space and an outer diameter that is as large as possible. Yes. The reason for doing this is that the centrifugal force during operation acting on the O-ring is generated in any void space caused by the design (shape) of the O-ring groove, tolerances, clearance and strain at the farthest place from the rotation axis. This is because an O-ring may be introduced. Since the outer space of the void space is filled by the centrifugal force, the inner side of the cross-sectional area of the O-ring decreases. In the conventional design, since the diameter of the “neck” of the container is smaller, the fluid pressure is also received inside the O-ring, and there is a risk of leakage from the inside. In the design of this invention, the inner part of the O-ring where the cross-sectional area is reduced is not subjected to fluid pressure. In addition, such an effect can be acquired by making the capacity | capacitance of a sample jar have a margin which exceeds the required fluid capacity | capacitance.
更にこの発明の別の態様では、クロージャー固定用のネジ部を超えて液体が注がれることやシールするためにクロージャーを何回も回転させるようなことを避けるために、断続的に設けられるバイヨネット式(interrupted bayonet type)のクロージャーが用いられる。クロージャーを確実に閉鎖位置及び開放位置に至らせることは、積極的なストッパを設けることによってなされる。従来のOリングピストンシールでは、シールとして機能するためにOリング断面が押し潰される必要があることやはめ合い公差の積み上げ等によって、クロージャーを容易には挿入することができない。この問題を克服するため、Oリングの横断面を強く押圧することでシール機能を生じさせるように押圧要素が組み入れられている。ある実施形態においては、ネジ部が設けられた要素によって、前記Oリングの横断面を強く押圧するようになっている。結果として生じるシールは、シールされる圧力が大きいほど、大きなシール力を発生するという、動的なものである。フレキシブルリングもまた、Oリングを十分に包み込むためにクロージャーに組み入れられており、これにより、OリングがOリング溝から押し出されることを防止している。 Furthermore, in another aspect of the present invention, the bayonet is provided intermittently in order to prevent liquid from being poured beyond the screw portion for fixing the closure or rotating the closure many times for sealing. An interrupted bayonet type closure is used. Ensuring that the closure is in the closed and open positions is done by providing a positive stop. In the conventional O-ring piston seal, the closure cannot be easily inserted due to the fact that the O-ring cross-section needs to be crushed to function as a seal, or due to the accumulation of fitting tolerances. In order to overcome this problem, a pressing element is incorporated so as to create a sealing function by strongly pressing the cross-section of the O-ring. In one embodiment, the cross section of the O-ring is strongly pressed by an element provided with a screw portion. The resulting seal is dynamic in that the greater the pressure sealed, the greater the sealing force generated. A flexible ring is also incorporated into the closure to sufficiently enclose the O-ring, thereby preventing the O-ring from being pushed out of the O-ring groove.
以上では、後述の詳細な説明がより良く理解され、また、この発明の当該技術への貢献がより良く理解されるように、この発明のいくつかの実施形態をやや広く、かなり大まかに述べてきたが、もちろん、以下に記載されるように、本発明には更なる実施形態があり、これらも添付の特許請求の範囲の記載の主題を形成するものである。 The foregoing has described rather broadly and somewhat broadly some embodiments of the invention so that the detailed description that follows may be better understood and the contribution of the invention to the technology may be better understood. However, of course, as described below, there are further embodiments of the invention, which also form the subject matter of the appended claims.
この点において、この発明の少なくとも一つの実施形態を詳細に説明する前に、この発明は、その適用において以下の記載の説明、図面で示した詳細な構成や要素配置に限定されるものではないことを理解すべきである。この発明は、上述した実施形態に加えて他の実施形態とすることもでき、各種の方法により実施され又遂行され得るものである。また、この明細書で使用されている表現や用語並びに要約書は、説明を目的としたものであって、これらに限定するものと解されるべきではないことを理解すべきである。 In this regard, before describing at least one embodiment of the present invention in detail, the present invention is not limited in its application to the detailed description and element arrangement shown in the following description and drawings. You should understand that. In addition to the embodiments described above, the present invention can be implemented in other embodiments, and can be implemented and performed by various methods. It should also be understood that the expressions, terms, and abstract used in this specification are for purposes of illustration and are not to be construed as limiting.
よって、当業者であれば、この開示の基礎となる技術思想がこの発明のいくつかの目的を達成するための他の構造、方法及びシステム等を設計する際の基礎として容易に利用できることを理解するであろう。したがって、特許請求の範囲の記載は、この発明の精神と範囲とを逸脱しない限り等価な構成をも包含するものとみなすことが重要である。 Thus, those skilled in the art will understand that the technical idea underlying this disclosure can be readily used as a basis for designing other structures, methods, systems, etc. to achieve some objectives of this invention. Will do. It is important, therefore, that the claims be regarded as including equivalent constructions insofar as they do not depart from the spirit and scope of the present invention.
図面を参照して本発明を説明する。ここで、図面中、同一の数字は類似部分を示すものである。この発明の一実施形態は、不要な全ての保持接触面、ひいてはそれらに関連する寸法公差を排除することによってシール領域におけるひずみ等を最小化するように設計された遠心機のサンプルジャー及びクロージャーを提供する。 The present invention will be described with reference to the drawings. Here, in the drawings, the same numerals indicate similar parts. One embodiment of the present invention provides a centrifuge sample jar and closure designed to minimize strain and the like in the seal area by eliminating all unnecessary holding contact surfaces, and hence their associated dimensional tolerances. provide.
図1について説明する。同図において、遠心機のサンプル容器10は、開口端と閉鎖端とを有し、図示しないロータキャビティによって十分に支持され得るように全長Lにわたって同一直径Dを有するシリンダ状に形成されている。Oリングピストンシールはシール面11上に形成されるようになっており、このシール面11は内側のOリング隙間が液体に接触しないようにできるだけ大きな内径D1を有している。また、サンプル容器10は、開口端に垂直面12と突出面(lug)13とを更に有している。
With reference to FIG. In the figure, a
図2〜7について説明する。図2〜7において、クロージャー・アッセンブリー(閉鎖部材の組立品)20は、断続的に設けられるバイヨネット方式において遠心機のサンプル容器10と係合するようになっている。ここで、クロージャー・アッセンブリー20を確実に閉鎖位置及び開放位置に至らせることは、積極的なストッパを設けることによってなされるようになっている。クロージャー・アッセンブリー20は、ハンドル30、フランジ40、リング状の押え付け部材としてのフレキシブルリング50、リング状のシール部材としてのOリング60及び下端に位置する支持部材70によって構成されている。フレキシブルリング50及びOリング60は、フレキシブルリング50側の凹面51をOリング50と隣接させた状態で、支持部材70上に設置される。次に、フランジ40は、Oリング60及びフレキシブルリング50をその間に挟んだ状態で、支持部材70に形成されるキー(凸部)71がフランジ40の下部面に形成されるスロット(細長い溝)41と係合するように支持部材70上に取り付けられる。このキー/スロット係合によって、フランジ40に対する支持部材70の相対回転を防止している。ハンドル30に形成されるハンドル側ネジ(おねじ)部31は、支持部材70に形成される支持部材側ネジ(めねじ)部に締結(螺合)される。閉鎖用爪部33及び開放用爪部32は、ハンドル30側の平面部34がフランジ40側の平面部42とほぼ同一平面となるまでの締結途中においては、内側に押圧されるようになっている。
2 to 7 will be described. 2-7, the closure assembly (assembly of a closing member) 20 is engaged with the
操作中において、前記開放用爪部32がフランジ40側に形成されるスロット43内に入り込んでいるときに、クロージャー・アッセンブリー20は開放位置にある。この開放位置において、クロージャー・アッセンブリー20は遠心機のサンプル容器10の口に挿入される。このとき、Oリングは圧縮されていないので、クロージャー・アッセンブリー20は何ら支障なくサンプル容器10に挿入できることになる。そして、クロージャー・アッセンブリー20は、フランジ40上のストッパ44がサンプル容器10における突出面(lug)13の内側垂直面12に突き当たるまで、右回りに回転させられる。その後、さらにクロージャー・アッセンブリー20を回転させると、支持部材70は、前記閉鎖用爪部33がフランジ40のスロット43内でしっかりと停止する位置まで上方へと引き寄せられて、Oリング60の横断面を強く押圧し、静的なシール機能を生ずる。
During operation, the
図8について説明する。同図は、静的なシール機能を生じるように圧縮されたOリング60を示している。また、図10には、当該静的なシール機能を生じる位置におけるフレキシブルリング50が極めて細い線で描かれている。
FIG. 8 will be described. The figure shows an O-
図9について説明する。同図は、遠心分離中において支持部材70の底面73に作用する流体圧力の増加によって、ハンドル30及び支持部材70が流体圧力から離れる方向に移動し、遠心機のサンプル容器10のシール面11におけるOリング60のシール力がより大きくなった状態を示している。
FIG. 9 will be described. This figure shows that the
また、同図は、残存する空隙空間を満たすようにさらに圧縮されたOリング60が動的なシール機能を生じている状態、すなわち、シールされる圧力が大きいほど大きなシール力を発生している状態を示している。
Further, in the figure, the O-
図10について説明する。同図には、この動的なシール機能を生じる位置におけるフレキシブルリング50が実線で描かれている。この位置においては、フレキシブルリング50はOリング60を十分に包み込んでおり、これにより、OリングがOリング用溝74から押し出されてしまうことを防止している。
FIG. 10 will be described. In the drawing, the
以上では、サンプル容器10の実施例として、クロージャー・アッセンブリー20を使用したものを示しているが、その他のクロージャーが使用されてもよいとを理解すべきである。また、サンプル容器10は、遠心機のサンプルを入れるのに有益なものであるが、実際には、圧力や漏れ等に十分配慮する必要のある運搬用、輸送用の容器としても使用することができるものである。
In the above, an example of the
この発明の多くの特徴や利益は、以上説明した詳細な説明により明らかであり、したがって、添付された特許請求の範囲の記載は、この発明の精神及び範囲に含まれるそのような特徴や利益を全てカバーすることを意図している。さらに、当業者なら多くの改良や変更を思いつくことができるようになっているので、図示又は記述された構造や動作とおりに発明を限定することは好ましくない。したがって、適切な改変や均等物のすべては、この発明の範囲内の含まれるものである。 The many features and advantages of this invention are apparent from the detailed description set forth above, and therefore, the appended claims should be construed to include such features and benefits that fall within the spirit and scope of this invention. It is intended to cover everything. Further, since many modifications and changes can be conceived by those skilled in the art, it is not preferable to limit the invention according to the structure or operation shown or described. Accordingly, all suitable modifications and equivalents are intended to be included within the scope of the present invention.
10…サンプル容器、11…シール面、12…垂直面、13…突出面(lug)、20…クロージャー・アッセンブリー、30…ハンドル、31…ハンドル側ネジ(おねじ)部、32…開放用爪部、33…閉鎖用爪部、34…ハンドル側平面部、40…フランジ、41…(下面側)スロット(細長い溝)、42…フランジ平(上)面、43…(上面側)スロット、44…ストッパ、50…フレキシブルリング、60…Oリング、70…支持部材、71…キー(凸部)、72…支持部材側ネジ(めねじ)部
DESCRIPTION OF
Claims (22)
開口端と、
クロージャー・アッセンブリーと、を含んで構成され、
前記閉鎖端及び前記開口端は、実質的に等しい直径を有し、
前記クロージャー・アッセンブリーは、開放可能に前記開口端を閉鎖することを特徴とするサンプル容器。 A closed end;
Open end,
A closure assembly, and
The closed end and the open end have substantially equal diameters;
The sample container is characterized in that the closure assembly closes the open end so as to be openable.
突出面と、内側垂直面と、を前記開口端に有することを特徴とする請求項1記載のサンプル容器。 The container is
The sample container according to claim 1, further comprising a projecting surface and an inner vertical surface at the opening end.
ハンドルと、
フランジと、
リング状の押え付け部材と、
リング状のシール部材と、
下端に位置する支持部材と、
を含んで構成されることを特徴とする請求項1記載のサンプル容器。 The closure assembly is
A handle,
A flange,
A ring-shaped pressing member;
A ring-shaped seal member;
A support member located at the lower end;
The sample container according to claim 1, comprising:
前記シール部材を前記支持部材の上に取り付けるステップと、
前記押え付け部材を前記シール部材の上に取り付けるステップと、
前記シール部材及び前記押え付け部材を挟み込むように、前記フランジを前記支持部材に装着するステップと、
前記ハンドルを前記支持部材に接続するステップと、
前記クロージャー・アッセンブリーを前記サンプル容器の開口端から挿入するステップと、
を有することを特徴とする遠心機のサンプル容器シール方法。 Providing a closure assembly including a handle, a flange, a ring-shaped pressing member, a ring-shaped sealing member, and a support member located at a lower end;
Mounting the seal member on the support member;
Attaching the pressing member onto the seal member;
Attaching the flange to the support member so as to sandwich the seal member and the pressing member; and
Connecting the handle to the support member;
Inserting the closure assembly from the open end of the sample container;
A centrifuge sample container sealing method, comprising:
容器をシールするシール手段と、
容器のロック状態を解除するロック解除手段と、
を備えることを特徴とするサンプル容器。 Locking means for locking the container;
Sealing means for sealing the container;
Unlocking means for releasing the locked state of the container;
A sample container comprising:
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